Python中的虚拟串行设备？

Question

我知道我可以使用例如pySerial 与串行设备通信，但如果我现在没有设备但仍需要为其编写客户端怎么办？如何在 Python 中编写“虚拟串行设备”并与 pySerial 对话，就像我会运行本地 Web 服务器一样？也许我只是没有很好地搜索，但我一直无法找到有关此主题的任何信息。

Answer 1

到目前为止，这是我为我所做并为我解决的事情：

import os, pty, serial

master, slave = pty.openpty()
s_name = os.ttyname(slave)

ser = serial.Serial(s_name)

# To Write to the device
ser.write('Your text')

# To read from the device
os.read(master,1000)

如果您创建更多虚拟端口，则不会有任何问题，因为不同的 master 会获得不同的文件描述符，即使它们具有相同的名称。

Answer 2

我能够使用以下代码模拟任意串行端口./foo：

SerialEmulator.py

import os, subprocess, serial, time

# this script lets you emulate a serial device
# the client program should use the serial port file specifed by client_port

# if the port is a location that the user can't access (ex: /dev/ttyUSB0 often),
# sudo is required

class SerialEmulator(object):
    def __init__(self, device_port='./ttydevice', client_port='./ttyclient'):
        self.device_port = device_port
        self.client_port = client_port
        cmd=['/usr/bin/socat','-d','-d','PTY,link=%s,raw,echo=0' %
                self.device_port, 'PTY,link=%s,raw,echo=0' % self.client_port]
        self.proc = subprocess.Popen(cmd, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
        time.sleep(1)
        self.serial = serial.Serial(self.device_port, 9600, rtscts=True, dsrdtr=True)
        self.err = ''
        self.out = ''

    def write(self, out):
        self.serial.write(out)

    def read(self):
        line = ''
        while self.serial.inWaiting() > 0:
            line += self.serial.read(1)
        print line

    def __del__(self):
        self.stop()

    def stop(self):
        self.proc.kill()
        self.out, self.err = self.proc.communicate()

需要安装socat (sudo apt-get install socat)，以及pyserial python 包(pip install pyserial)。

打开python解释器并导入SerialEmulator：

>>> from SerialEmulator import SerialEmulator
>>> emulator = SerialEmulator('./ttydevice','./ttyclient') 
>>> emulator.write('foo')
>>> emulator.read()

然后，您的客户端程序可以使用 pyserial 包装 ./ttyclient，创建虚拟串行端口。如果您无法修改客户端代码，您也可以设置 client_port /dev/ttyUSB0 或类似名称，但可能需要 sudo。

还要注意这个问题：Pyserial does not play well with virtual port

Answer 3

使用com0com（如果您在 Windows 上）之类的东西来设置虚拟串行端口并在此基础上进行开发可能会更容易。

Answer 4

如果您运行的是 Linux，您可以使用 socat 命令，如下所示：

socat -d -d pty,raw,echo=0 pty,raw,echo=0

当命令运行时，它会通知您它创建了哪些串行端口。在我的机器上是这样的：

2014/04/23 15:47:49 socat[31711] N PTY is /dev/pts/12
2014/04/23 15:47:49 socat[31711] N PTY is /dev/pts/13
2014/04/23 15:47:49 socat[31711] N starting data transfer loop with FDs [3,3] and [5,5]

现在我可以写信到/dev/pts/13 并在/dev/pts/12 上接收，反之亦然。

Answer 5

如果您需要在不访问设备的情况下测试应用程序，那么循环设备可能会完成这项工作。它包含在 pySerial 2.5 https://pythonhosted.org/pyserial/url_handlers.html#loop

Answer 6

这在一定程度上取决于您现在要完成的工作...

您可以将对串行端口的访问封装在一个类中并编写一个实现以使用套接字 I/O 或文件 I/O。然后编写您的串行 I/O 类以使用相同的接口，并在设备可用时将其插入。 （这实际上是一种无需外部硬件即可测试功能的好设计。）

或者，如果您要将串行端口用于命令行界面，您可以使用 stdin/stdout。

或者，还有关于 virtual serial devices for linux 的其他答案。